Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"KRZYSZTOF MARS"

Technologia magnetronowa do przemysłowego otrzymywania powłok wielowarstwowych na szkle płaskim


  Szkło płaskie jako materiał ceramiczny stosowany powszechnie w budownictwie, lub w przemyśle motoryzacyjnym pokrywane jest powłokami wielowarstwowymi. Odpowiednio dobrany zestaw warstw w powłoce pozwala skutecznie modyfikować właściwości funkcjonalne końcowego produktu. Przemysłowa technologia otrzymywania takich powłok musi sprostać licznym wymaganiom, do których min. należą: właściwe przygotowanie podłoża w formie płaskich szyb o znacznych wymiarach, możliwość precyzyjnej kontroli grubości i składu chemicznego osadzanych warstw, bezpieczny i przyjazny środowisku naturalnemu proces wytwórczy gwaratujący otrzymanie powłoki zgodnej ze specyfikacją danego produktu. Rozpylanie magnetronowe Powszechnie stosowane przemysłowe technologie otrzymywania powłok bazują zwykle na metodach fizycznego lub chemicznego osadzania z fazy gazowej. Synteza warstw odbywa się w warunkach próżniowych i jest wspomagana plazmowo. Ze względu ma dużą stabilność wyładowania i możliwość uzyskiwania wysokich szybkości nanoszenia coraz większą popularnośc wśród metod PVD zyskuje metoda rozpylania magnetronowego [1-5]. W procesach nanoszenia warstw metalicznych, w których rozpylany target ma formę czystego metalu, magnetron zasilany jest napięciem stałoprądowym (DC). Reaktywnym rozpylaniem magnetronowym nazywamy proces otrzymywania warstw w formie tlenków, azotków i innych związków chemicznych poprzez rozpylanie targetu w mieszance gazu roboczego i reaktywnego (tlen, azot, metan i in.) [6-8]. W procesach reaktywnych magnetron zasilany jest napięciem sinusoidalnym o częstotliwości 20…100 kHz. Pożądane ilości składników w syntezowanej warstwie (odpowiednią stechiometrię) osiąga się poprzez kontrolę parametrów technologicznych procesu. Obszar plazmy wyładowania magnetronowego emituje promieniowanie elektromagnetyczne. Promieniowanie to jest źródłem cennych informacji o stanie procesu rozpylania w układzie reaktywnym. Zastosowanie Emisyjnej [...]

Zastosowanie metody 3w do pomiaru przewodnictwa cieplnego materiałów litych oraz warstw

Czytaj za darmo! »

Jedną z nielicznych technik pomiaru przewodnictwa cieplnego, umożliwiających wykonanie bezpośrednich pomiarów w szerokim zakresie temperatur, jest metoda 3-omega opracowana przez Cahilla i współpracowników [1-3]. Metoda pozwala, przy spełnieniu odpowiednich warunków, na pomiary właściwości anizotropowych, tj. przewodnictwa wzdłużnego[...]

Utlenianie materiału termoelektrycznego CoSb3 z warstwą Cr-5Si nanoszoną metodą PVD


  Ochrona przed Korozją, vol. 54, nr 6 323 pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), rentgenowskiej analizy fazowej (XRD) oraz mikroanalizy rentgenowskiej (EDS). 3. Wyniki badań i dyskusja Obraz przełomu próbki z naniesioną warstwą Cr-5Si w świetle elektronów odbitych (BEI) przedstawia rys. 1. Powłoka ma jednorodną grubość, zbudowana jest z gęsto upakowanych podłużnych kryształów zorientowanych prostopadle względem powierzchni podłoża, wykazuje dobrą przyczepność i pozbawiona jest makrodefektów. Według półilościowej analizy EDS z przekrojów próbek, powłoki są jednorodne pod względem składu chemicznego i fazowego (95%at. Cr i 5%at. Si). Dyfraktogram z powierzchni próbki bezpośrednio po naniesieniu powłoki, uwidacznia dwie fazy: CoSb3 oraz α-Cr o strukturze A2. Poszerzone refl eksy świadczą o submikronowych wielkościach krystalitów tworzących powłokę. Z nielicznych dostępnych w literaturze informacji oraz systematycznych badań przeprowadzonych ostatnio przez autorów niniejszej pracy wiadomo, że CoSb3, podczas wygrzewania w atmosferze zawierającej tlen, w temperaturze powyżej 500°C, ulega utlenianiu z utworzeniem wielowarstwowej zgorzeliny, złożonej z tlenków antymonu oraz tlenków antymonowo-kobaltowych [4]. Na podstawie dyfraktogramów z powierzchni próbek z powłoką Cr-5Si utlenianych w powietrzu w temperaturze 500°C przez 80 godz., nie stwierdzono obecności tlenków charakterystycznych dla zgorzeliny narastającej na materiale niechronionym. Zarejestrowane refl eksy pochodziły od faz CoSb3, α-Cr oraz Cr2O3. Systematyczne obserwacje mikroskopowe oraz mikroanalizy rentgenowskie przełomów i zgładów,[...]

Warstwy (Cr-Si)O nanoszone techniką magnetronową na CoSb3


  Materiał podłożowy - związek międzymetaliczny CoSb3, należący do grupy skutterudytów - został otrzymany w laboratoriach Wydziału Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH drogą bezpośredniej syntezy z pierwiastków oraz spiekania na gorąco. Przygotowanie powierzchni próbek do nakładania warstw metodą rozpylania magnetronowego, obejmowało polerowanie pastami diamentowymi o uziarnieniu do 1 μm, odtłuszczanie w acetonie oraz mycie w płuczce ultradźwiękowej. Do procesu osadzania wybrano targety chromowo-krzemowe o zawartości krzemu 5 oraz 40% at. Targety Cr-Si otrzymano z proszków Cr i Si zmieszanych w odpowiednim stosunku stechiometrycznym i spiekanych metodą prasowania na gorąco pod ciśnieniem 25 MPa w temperaturze 1873K (Cr-5Si) lub 1673K (Cr-40Si). Procesy rozpylania prowadzono przez 30 min. w atmosferze argonu (target Cr-5Si) oraz w atmosferze Ar+O2 (targety Cr-5Si oraz Cr-40Si) przy użyciu magnetronu WMK-50 z zasilaczem impulsowym firmy DORA. Warstwy zawierające tlen oznaczono w tekście odpowiednio, jako (Cr-5Si)O oraz (Cr-40Si)O. Ciśnienie mieszaniny reakcyjnej było utrzymywane na poziomie 7,0 - 10-3 mbar, temperatura podłoża wynosiła 473K, natężenie prądu katodowego 0,7 A, natomiast moc wydzielana na targecie wynosiła 0,63 kW. Wybrane próbki dodatkowo wygrzewano w temperaturze 673K przez 6 godz. w atmosferze argonu (10 Pa), w celu wytworzenia połączenia dyfuzyjnego, na granicy rozdziału (Cr-Si)O/ CoSb3. Próbki z warstwami poddawano utlenianiu w powietrzu w temperaturze 773 oraz 873K przez 20…[...]

Powłoki Mg2Si natryskiwane zimnym gazem

Czytaj za darmo! »

Rozwój nowych technologii inżynierii powierzchni zawsze wiązał się z badaniami nad otrzymywaniem powłok o lepszych właściwościach niż te, które uzyskiwano wcześniej stosowanymi metodami lub obniżeniem kosztów ich wytwarzania. W procesach natryskiwania cieplnego do podstawowych czynników, które decydują o właściwościach otrzymywanej powłoki, można zaliczyć: prędkość cząstki i jej temperaturę w momencie uderzenia w podłoże oraz otaczającą atmosferę. W przypadku natryskiwania płomieniowego, łukowego, plazmowego oraz naddźwiękowego materiały metaliczne ulegają utlenianiu, co powoduje obniżenie właściwości powłok. Wzrost prędkości cząstek w przypadku natryskiwania naddźwiękowego (HVOF) pozwala na znaczne ograniczenie tego zjawiska, mimo że cząstki materiału powłokowego mają kontakt z produktami spalania oraz z tlenem, który jest obecny w mieszance palnej i otaczającej atmosferze. W przypadku natryskiwania plazmowego wysoka temperatura prowadzi do szeregu innych niekorzystnych zjawisk, takich jak: odparowanie materiału, zmiany fazowe, rekrystalizacja, uwalnianie gazów, rozwarstwienia, odkształcenia itp. Niekorzystnych zmian w składzie fazowym powłoki można uniknąć, przeprowadzając natryskiwanie w zamkniętych komorach z kontrolowaną atmosferą lub w próżni. Jednak wiąże się to ze znacznym wzrostem kosztów procesu. Dalsze polepszenie jakości powłok wymagało więc modyfikacji technologii w kierunku ograniczenia niekorzystnego wpływu temperatury na rzecz wzrostu prędkości cząstek. Koncepcja natryskiwania bez źródła ciepła w postaci płomienia lub plazmy powstała już w końcu lat 50. ubiegłego stulecia [1]. Stało się to możliwe dopiero w połowie lat 80. ubiegłego stulecia, kiedy zespół prof. A. Papyrina w Instytucie Teoretycznej i Stosowanej Mechaniki w Nowosybirsku opracował całkiem nową technikę natryskiwania zimnym gazem. Prowadzone przez ten zespół prace badawcze wykazały możliwość otrzymywania powłok z różnych metali, stopów oraz kompo[...]

Warstwy ceramiczne na tkaninach


  Pożary w Polsce stanowią przeciętnie jedną trzecią ogólnej liczby zdarzeń zaliczanych potocznie do nieszczęśliwych. Szczególnie pożary wewnętrzne są nadzwyczaj niebezpieczne dla ludności. Współczesne technologie zwalczania pożarów, mimo znacznego postępu technicznego, wymagają bezpośredniego udziału człowieka. Działania taktyczne i operacyjne wykonywane przez ratowników (strażaków) wymagają wnikliwego poznania specyfiki środowiska termicznego pożaru. Skuteczność i względne bezpieczeństwo tych działań jest w dużym stopniu uwarunkowane odpowiednim standardem ochron osobistych i wyposażenia technicznego. Aktualne modele rozwiązań technicznych nie zabezpieczają wszystkich działań taktycznych przed zagrożeniem termicznym. Istotnym zagrożeniem jest oddziaływanie promieniowania cieplnego, szczególnie promieniowania podczerwonego. Wysokie temperatury płomieni i rozgrzanych elementów konstrukcji powodują dużą gęstość strumieni cieplnych oddziaływujących na organizm. Ma to decydujący wpływ na ograniczenia w działaniu i rozwój urazów termicznych u ratowników. Najczęściej stosowane ochrony mają charakter izolujący i nie chronią w pełni wszystkich części ciała przed promieniowaniem. W ubraniach strażackich stosuje się ochrony izolacyjne oraz refleksyjne. Te ostanie bazują na foliach aluminiowych i są sporadycznie używane ze względu na liczne mankamenty. W niniejszej pracy przedstawiono niektóre z wyników naszych badań nad nanoszeniem warstw ceramicznych na tkaniny wierzchnie u[...]

Warstwy Mg2Si nanoszone metodą impulsowego rozpylania magnetronowego DOI:10.15199/13.2015.2.25


  Mg2Si jest jedynym związkiem międzymetalicznym w układzie Mg-Si. Krystalizuje w układzie z siecią regularną ściennie centrowaną o strukturze typu fluorytu. Mg2Si jest półprzewodnikiem typu n z przerwą energetyczną 0,78 eV [1]. Ze względu na możliwość odwracalnej interkalacji litem Mg2Si wykorzystywany jest jako materiał katodowy w bateriach litowo-jonowych [2]. Ponadto krzemek magnezu jest obiecującym materiałem do zastosowań termoelektrycznych w zakresie temperatury 300-600OC. Pierwiastki do syntezy tego materiału (Mg i Si) występują w dużej ilości w przyrodzie, są nietoksyczne i stosunkowo tanie. W celu poprawy właściwości termoelektrycznych, Mg2Si można domieszkować bizmutem, antymonem, srebrem, galem, cyną i germanem [4-9]. Krzemek magnezu w formie warstw otrzymuje się różnymi metodami fizycznego osadzania z fazy gazowej, wśród których można wymienić wyładowanie jarzeniowe [10], ablację laserową [11], lub rozpylanie jonowe [12]. Otrzymywanie warstw o składzie stechiometrycznym jest jednak zadaniem trudnym. W pracy [10] krzemek magnezu otrzymano w procesie wyładowania jarzeniowego przy użyciu targetu sektorowego, składającego się z naprzemiennie ułożonych płytek magnezu i krzemu. Przeprowadzone badania rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej wykazały, że w wyniku rozpylania targetu, w którym stosunek powierzchni Mg:Si wynosił 50%:50% można otrzymać warstwę Mg-Si o zawartości magnezu zmieniającej się w zakresie 82-85% at. Do otrzymania warstwy, w której ilość magnezu była najbardziej zbliżona do wartości odpowiadającej stechiometrycznemu Mg2Si wykorzystano target o stosunku powierzchni Mg:Si wynoszącym 25% : 75%. W pracy [12] podjęto próbę otrzymania warstwy Mg2Si przez rozpylanie jonowe targetu sektorowego złożonego z naprzemiennie ułożonych płytek magnezu i krzemu. Wykonano trzy targety, w których udział powierzchni Mg:Si, wynosił 25% : 75%, 50% : 50%, oraz 75% : 35%. Rentgenowska analiza fluorescencyjna oraz rentgenow[...]

Nanoproszki i warstwy z materiałów termoelektrycznych - otrzymywanie i charakterystyka

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach pojawiło się duże zainteresowanie zastosowaniem technologii nanostrukturalnych do otrzymywania materiałów termoelektrycznych. Nowe materiały wykazują znacznie lepszą efektywność w stosunku do typowych materiałów dzięki wykorzystaniu kwantowych efektów rozmiarowych. Na przykład supersieci Bi2Te3/Sb2Te3 o okresie ok. 6 nm wytworzone za pomocą technik MOCVD mają ponad dwukrotnie większy współczynnik efektywności termoelektrycznej ZT w stosunku do materiałów litych [1]. Podobnie interesujące efekty uzyskano dla supersieci PbTe/PbSeTe, GeSi/Ge [2,3]. Typowe technologie cienkowarstwowe używane do otrzymywania tych materiałów mogą w naturalny sposób znaleźć zastosowanie w mikroelektronice do wytwarzania aktywnych elementów chłodzących czy mikrogeneratorów termoele[...]

Nanoszenie warstw metalicznych na mikrosfery glinokrzemianowe


  Mikrosfery glinokrzemianowe, będące składnikiem popiołów lotnych, mają zbliżone właściwości fizyczne, niezależnie od rodzaju węgla spalanego w instalacjach przemysłowych [5]. Ich ścianki mają budowę amorficzną a ich średni skład mieści się w granicach: SiO2 - 54…65%, Al2O3 - 21…39%, Fe2O3 - 2…4%, MgO - 1…2,5%, CaO <1%, Na2O - 0,3…1,3%. Do badań użyto mikrosfery o uziarnieniu poniżej 0,50 mm, gęstości pozornej wynoszącej około 0,80 g/cm3, gęstości nasypowej 0,42 g/cm3 i średnim współczynniku przewodzenia ciepła równym 0,12 W/(m·K). Frakcja ziarnowa 125…250 μm była dominująca i stanowiła ponad 65%. W wyniku separacji ziarnowej otrzymano frakcje: <63 μm, 63…125 μm, 125…250 μm i >250 μm. Na mikrosfery nanoszono warstwy metali (Cu i Ni) metodą magnetronową. W cylindrycznej komorze próżniowej o średnicy 600 mm i wysokości 700 mm, zainstalowano planarną wyrzutnię magnetronową WMK - 50. Magnetron zasilano przy pomocy zasilacza Dora Power System (DPS), generującego impulsy o charakterze sinusoidalnym z częstotliwością 80 kHz. Regulacja mocy doprowadzonej do magnetr[...]

 Strona 1